KR102540710B1 - Air and slurry discharge device of large-scale DCM agitator - Google Patents

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김하영
김규선
강태영
권형도
이재욱
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주식회사 동아지질
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Abstract

The present invention relates to an air and slurry discharge apparatus for a large-scale DCM agitator. In a large-scale DCM agitator, the air and slurry automatic opening/closing apparatus comprises: an air spray pipe connected to an air supply pipe at right angles, and extended to an end of an outlet; an air nozzle inserted into the air spray pipe with an air passage, and moving forward by the pressure of air when air is supplied to open an air outlet, and moving backward by a compression force of a first spring on an inner side end when air is not supplied to block an air outlet; and an opening/closing hole slidably installed on the outer circumferential surface on the air outlet side of the air spray pipe, and blocking a slurry outlet when slurry is not supplied by compression force of a second spring connected by being inserted into an outer surface of the air spray pipe, and snapping the second spring when slurry is supplied to open the slurry outlet. Therefore, slurry injection effects can be improved.

Description

대단면 DCM 교반장치의 에어 및 슬러리 토출장치{Air and slurry discharge device of large-scale DCM agitator}Air and slurry discharge device of large-scale DCM agitator}

본 발명은 대단면 DCM 교반장치의 에어 및 슬러리 토출장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 심층혼합처리공법에 의한 대단면의 지중개량체의 형성을 위해 지중에 주입되는 슬러리를 고압의 압축공기를 통해 개량 영역 전체에 균일하게 주입 살포시켜 토사와의 교반효과를 높임으로써 대단면 지중개량체의 품질을 향상시키고 토출구에 역류방지장치를 설치하여 토사 및 슬러리가 굴착교반로드의 내부로 역류되는 것을 방지하도록 한 대단면 DCM 교반장치의 에어 및 슬러리 토출장치에 관한 것이다. The present invention relates to an air and slurry discharge device of a large-sided DCM agitator, and more particularly, slurry injected into the ground is improved through high-pressure compressed air to form a large-sided soil reformer by a deep mixing treatment method By uniformly injecting and spraying the entire area to increase the agitation effect with the soil, the quality of the large-sided soil reformer is improved, and a backflow prevention device is installed at the discharge port to prevent soil and slurry from flowing back into the excavation agitation rod. It relates to an air and slurry discharge device of a large-sided DCM agitator.

일반적으로 점토나 실트와 같은 토질로 된 연약지반은 지하수위가 높고 포화되어 있으며, 지지력이 낮아 구조물 등의 안정과 침하에 큰 문제를 발생시키므로 이를 개량하기 위한 물리적이거나 화학적인 연약지반 개량공법이 사용된다. In general, soft ground made of soil such as clay or silt has a high groundwater level, is saturated, and has low bearing capacity, causing great problems in stability and settlement of structures, etc. Therefore, physical or chemical soft ground improvement methods are used to improve it. do.

DCM(Deep Cement Mixing) 공법으로 불리는 심층혼합처리공법은 상기와 같은 연약지반을 개량하는 공법 중의 하나로 시멘트와 물을 주성분으로 하는 슬러리를 연약지반(점성토, 사질토, 유기질토) 또는 투수 계수가 높은 모래자갈층이나, 풍화토 등의 지중에 상부와 하부 토출방식과 일정한 압력으로 주입하면서 교반 혼합하여 화학적으로 고체화시켜 연약지반을 개량하는 것으로, 특히 연약지반과 슬러리가 혼합하면서 발생하는 수화반응을 통해서 물리적 화학적으로 고형화된 파일 형태의 지중개량체를 시공하게 되고, 상기와 같은 지중개량체에 의해 연약지반을 강화시키게 된다.Deep cement mixing method, called DCM (Deep Cement Mixing) method, is one of the methods for improving the soft ground as described above. It improves soft ground by chemically solidifying it by stirring and mixing while injecting into the ground such as gravel layer or weathered soil with upper and lower discharge method and constant pressure. In particular, it is physically and chemically A ground improvement body in the form of a solidified pile is constructed, and the soft ground is strengthened by the ground improvement body as described above.

이와 같은 심층혼합처리공법은 통상적으로 로드와, 지중토사 및 고화재를 교반시키기 위한 교반날개 및, 로드의 내부를 통해 고화재를 주입시키기 위한 수단 등을 가진 심층혼합처리장비를 이용하여 진행된다.Such an in-depth mixing treatment method is usually performed using an in-depth mixing treatment equipment having a rod, a stirring blade for agitating the underground soil and solidified material, and a means for injecting the solidified material through the inside of the rod.

상기한 심층혼합처리장비를 이용한 심층혼합처리공법은, 로드의 선단에 부착된 굴착수단을 이용하여 로드를 지중에 관입시키고 설계심도까지 관입된 로드를 다시 인발하는데, 이러한 로드의 관입과 인발 과정 중에 고화재를 지중에 주입시키고 교반날개를 이용하여 지중 토사와 고화재의 혼합교반이 이루어지게 한다. In the deep mixing treatment method using the deep mixing treatment equipment described above, the rod is penetrated into the ground using an excavation means attached to the tip of the rod and the rod penetrated to the design depth is pulled out again. The solidification material is injected into the ground, and mixing and agitation of the soil sand and the solidification material is performed using a stirring blade.

따라서 시공된 지중개량체의 품질은 지중에 주입된 고화재가 전체 범위에 대하여 토사와 얼마나 균일하게 혼합 교반되었느냐에 따라 크게 달라진다고 할 수 있다.Therefore, it can be said that the quality of the constructed soil reformer varies greatly depending on how uniformly the solidified material injected into the ground is mixed and stirred with soil over the entire range.

또한, 지중개량체에 대한 규모는, 자중과 이에 작용하게 될 상부의 하중, 토압, 수압 등의 외부 하중에 충분히 견딜 수 있는 단면으로 설정되어야 하는 데, 특히, DCM 개량 단면적이 증가할수록 공기 단축 효과 및 경제성 증가 효과가 크므로 근래에는 D1000mm∼1300mm의 중대단면 DCM이 수많은 현장 설계에 반영되고 있고 D1600mm이상의 대단면 DCM에 대한 요구가 증가하고 있는 실정이다. In addition, the scale of the underground reformer should be set to a cross section that can sufficiently withstand external loads such as its own weight and the load on the upper part that will act on it, earth pressure, and water pressure. And because the effect of increasing economic feasibility is large, in recent years, medium-to-large cross section DCM of D1000mm∼1300mm has been reflected in numerous field designs, and the demand for large cross section DCM of D1600mm or more is increasing.

그러나, 대단면의 지중개량체를 형성하는 대단면 DCM의 경우 슬러리를 공급하는 주입통로가 상대적으로 커지게 되므로 천공수, 압축공기와 함께 공급되는 슬러리의 살포 압력이 낮아 토사의 입자 사이로 슬러리가 균일하게 침투하지 못하여 교반효과가 저조한 문제점이 있다. However, in the case of the large-sided DCM that forms a large-sided soil reformer, the injection passage for supplying the slurry becomes relatively large, so the spraying pressure of the slurry supplied together with drilling water and compressed air is low, so that the slurry is uniform between the soil particles. There is a problem that the agitation effect is low because it does not penetrate properly.

또한, 공기와 슬러리가 토출되는 토출구는 개방된 상태에 있으므로 지중에 주입시킨 슬러리 또는 압축공기가 로드의 내부로 역류하여 주입효과를 감소시키고 토출구가 토사에 의해 막히게 되는 문제가 있다. In addition, since the outlet through which the air and slurry are discharged is open, the slurry or compressed air injected into the ground flows back into the rod, reducing the injection effect and clogging the outlet.

이같은 역류 문제를 해소하기 위해 토출구에 고무패킹막을 부착한 특허 제10-0797845호가 개시되고 있으나 이 구조는 슬러리 토출속도 및 분사를 감소시키는 단점이 있다. Patent No. 10-0797845 in which a rubber packing film is attached to the discharge port to solve the backflow problem is disclosed, but this structure has a disadvantage in reducing the slurry discharge speed and injection.

<선행기술문헌><Prior art literature>

등록특허 10-2345231호, 2021. 12. 29 공고Registered Patent No. 10-2345231, 2021. 12. 29 Notice

등록특허 10-0797845호, 2008. 01. 24. 공고Registered Patent No. 10-0797845, 2008. 01. 24. Notice

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 데 있는 것으로, 슬러리의분사압력을 높인 에어와 함께 1행정으로 동시 주입하여 슬러리가 개량영역 전체에 균일하게 살포되게 하고 강한 압력으로 분사되는 에어(압축공기)에 의해 흙입자의 유동성을 높여 슬러리의 교반효율을 높임으로써 대단면 DCM시공을 가능하게 하는 대단면 DCM 교반장치의 에어 및 슬러리 토출장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to solve the conventional problems, by simultaneously injecting the slurry with air with increased spray pressure in one stroke so that the slurry is uniformly distributed over the entire improved area, and the air sprayed with strong pressure (compressed air) It is an object of the present invention to provide an air and slurry discharge device of a large surface DCM agitator that enables large surface DCM construction by increasing the agitation efficiency of slurry by increasing the fluidity of soil particles by air).

본 발명의 다른 목적은 토출구에 역류방지장치를 설치하여 토출구의 막힘 현상을 최소화함으로써 에어와 슬러리의 주입을 원활하게 한 대단면 DCM 교반장치의 에어 및 슬러리 토출장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide an air and slurry discharge device of a large-faced DCM agitator that facilitates the injection of air and slurry by minimizing clogging of the discharge port by installing a backflow prevention device at the discharge port.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 가장 바람직한 실시예에 의하면, 굴착로드의 외주에 교착 설치된 다수개의 교반날개;
상기 굴착로드의 내부에 설치되어 슬러리를 주입시키는 슬러리 공급관;
상기 슬러리 공급관에 별도로 분리 설치된 에어공급관;
상기 슬러리 공급관과 에어공급관으로 공급되는 슬러리와 에어를 토출하는 슬러리 토출구; 및,
상기 슬러리 토출구의 내부에는 에어 및 슬러리의 공급시 에어출구와 슬러리 토출구를 개방하고, 에어 및 슬러리가 공급되지 않을 때 자동으로 에어출구와 슬러리 토출구를 차단하여 막힘과 역류를 방지하는 에어 및 슬러리 자동 개폐장치가 설치된 대단면 DCM 교반장치에 있어서,
상기 에어 및 슬러리 자동 개폐장치는 에어공급관과 직교되게 연결되어 토출구의 끝단까지 연장되는 에어분사관;
상기 에어분사관의 내부에 에어통로를 두고 삽입되어 에어공급시에 에어의 압력으로 전진하여 에어출구를 개방하고 에어공급이 되지 않을 때 내측단의 제1스프링의 압축력으로 후퇴되어 에어출구를 차단하는 에어노즐; 및 상기 에어분사관의 에어출구 측 외주면에 슬라이드되게 설치되고, 에어분사관의 외면에 끼워 연결시킨 제2스프링의 압축력에 의해 슬러리가 공급되지 않을 때 슬러리 토출구를 차단하고, 슬러리가 공급될 때 제2스프링을 탄발시키면서 슬러리 토출구를 개방하는 개폐구;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 대단면 DCM 교반장치의 에어 및 슬러리 토출장치가 제공된다.
According to the most preferred embodiment of the present invention for solving the above problems, a plurality of stirring blades interlockingly installed on the outer circumference of the excavation rod;
A slurry supply pipe installed inside the excavation rod to inject slurry;
an air supply pipe separately installed from the slurry supply pipe;
a slurry outlet for discharging the slurry and air supplied to the slurry supply pipe and the air supply pipe; and,
Inside the slurry outlet, when air and slurry are supplied, the air outlet and the slurry outlet are opened, and when air and slurry are not supplied, the air outlet and the slurry outlet are automatically closed to prevent clogging and reverse flow. Air and slurry automatic opening and closing In the single-sided DCM agitator with the device installed,
The air and slurry automatic opening and closing device includes an air injection pipe connected perpendicularly to the air supply pipe and extending to the end of the discharge port;
It is inserted with an air passage inside the air injection pipe and moves forward with air pressure when air is supplied to open the air outlet, and when air is not supplied, it is retreated by the compressive force of the first spring at the inner end to block the air outlet air nozzle; And it is slidably installed on the outer circumferential surface of the air outlet side of the air injection pipe, and blocks the slurry outlet when the slurry is not supplied by the compressive force of the second spring connected to the outer surface of the air injection pipe, and when the slurry is supplied, There is provided an air and slurry discharge device of a large-sided DCM agitator, characterized in that it comprises a; opening and closing opening for opening the slurry discharge port while elastically springing 2 springs.

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이와 같은 본 발명에 따르면, 슬러리와 함께 공급되는 고압의 압축공기에 의해 흙입자의 유동성을 높여 교반 영역의 흙이 부드럽게 상승하여 주변의 변위를 작게함으로써 오거의 부하를 낮추어 주고 흙 입자의 사이로 슬러리의 침투가 원활하게 이루어져 교반효과를 높이고 지중개량체의 품질을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 대단면 DCM 시공을 가능하게 할 뿐 아니라 이로 인해 대단면 DCM 시공시 기존 장치 및 설비를 사용할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, the fluidity of the soil particles is increased by the high-pressure compressed air supplied together with the slurry, so that the soil in the agitation area rises smoothly to reduce the displacement of the surroundings, thereby lowering the load on the auger and moving the slurry between the soil particles. Infiltration is made smooth to increase the agitation effect and improve the quality of the soil reformer, which not only enables large-area DCM construction, but also has the advantage of using existing devices and facilities for large-area DCM construction. .

또한, 본 발명은 토출구에 자동 에어 개폐 기능을 가진 역류방지장치가 설치되어 토출구의 막힘을 최소화하고 역류를 방지하게 되며, 이로 인해 슬러리의 주입효과를 향상시키는 효과가 있다. In addition, in the present invention, a backflow prevention device having an automatic air opening and closing function is installed at the discharge port to minimize clogging of the discharge port and prevent backflow, thereby improving the injection effect of the slurry.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다축 굴착로드의 일부 단면예시도
도 2는 굴착로드의 일부 확대 단면도
도 3은 토출구의 확대 단면도
도 4는 슬러리 토출구와 에어출구가 차단된 상태의 확대단면도
도 5는 슬러리 토출구와 에어출구가 개방된 상태의 확대단면도
도 6은 슬러리 토출구가 교반날개의 하부에 수직으로 설치된 상태의 다른 실시예도
도 7은 도 6의 슬러리 토출구의 확대단면도
1 is a partial cross-sectional view of a multi-axis excavation rod according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a partial enlarged cross-sectional view of the excavation rod
Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of the discharge port
Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of a state in which the slurry outlet and the air outlet are blocked
5 is an enlarged cross-sectional view of a state in which a slurry outlet and an air outlet are opened;
6 is a view of another embodiment in which the slurry discharge port is vertically installed at the lower part of the stirring blade
Figure 7 is an enlarged cross-sectional view of the slurry outlet of Figure 6

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.Hereinafter, the most preferred embodiment of the present invention will be described in detail, focusing on parts necessary for understanding the operation and operation according to the present invention with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 불필요한 기술 내용에 대해서는 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확한 전달을 위해 설명을 생략한다.While describing the embodiments of the present invention, descriptions of unnecessary technical details that are well known in the technical field to which the present invention pertains and are not directly related to the present invention are omitted for clearer delivery without obscuring the gist of the present invention.

또한, 본 발명에서 에어는 포괄적으로 표현한 것으로서 압축공기를 의미한다. In addition, in the present invention, air as a comprehensive expression means compressed air.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다축 굴착로드의 일부 단면예시도이고, 도 2는 굴착로드의 일부 확대 단면도이며, 도 3은 토출구의 확대 단면도이고, 도 4는 슬러리 토출구와 에어분사구가 차단된 상태의 확대단면도이며, 도 5는 슬러리 토출구와 에어분사구가 개방된 상태의 확대단면도이고, 도 6은 슬러리 토출구가 교반날개의 하부에 수직으로 설치된 상태의 다른 실시예도이며, 도 7은 도 6의 슬러리 토출구의 확대단면도이다. 1 is a partial cross-sectional view of a multiaxial excavation rod according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a partial excavation rod, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a discharge port, and FIG. 4 is a slurry discharge port and an air injection port An enlarged cross-sectional view of a blocked state, Figure 5 is an enlarged cross-sectional view of a state in which the slurry discharge port and the air injection port are open, Figure 6 is another embodiment of a state in which the slurry discharge port is vertically installed at the bottom of the stirring blade, Figure 7 is a diagram 6 is an enlarged cross-sectional view of the slurry outlet.

본 발명의 대단면 DCM 교반장치의 에어 및 슬러리 토출장치는 슬러리 토출구의 구조를 개량하여 슬러리와 압축공기를 각각의 라인에서 동시 토출시키되 슬러리를 압축공기에 의해 보다 강한 압력으로 살포함으로써 우수한 교반능력으로 고강도의 대단면 지중개량체를 시공할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.The air and slurry discharge device of the large-sided DCM agitator of the present invention improves the structure of the slurry discharge port and simultaneously discharges the slurry and compressed air from each line, but sprays the slurry at a stronger pressure by the compressed air to achieve excellent agitation. It is characterized in that it is possible to construct a high-strength large-sided underground reformer.

본 발명의 또 다른 특징은 슬러리 토출구에 역류방지장치를 설치하여 슬러리와 토사 및 에어가 역류되지 않도록 한 데 있다. Another feature of the present invention is that a backflow prevention device is installed at the slurry discharge port so that the slurry, sand and air do not flow backward.

도 1은 본 발명이 적용된 다축 굴착로드(100)를 도시한 것으로서, 다수개의 교반날개(101)가 교착된 굴착로드(100)는 심층혼합처리장비의 로드유닛의 최하부에 연결 설치되고 내부에는 지중 굴착 또는 인발시 슬러리를 주입시킬 수 있도록 슬러리공급관(110)과 연결된 슬러리 토출구(120)가 설치되며, 상기 슬러리 토출구(120)에는 슬러리공급관(110)의 외부에 별도로 설치된 보다 소경의 에어공급관(130)이 내입 설치되어 있다. 1 shows a multi-axis excavation rod 100 to which the present invention is applied, and the excavation rod 100 to which a plurality of stirring blades 101 are interlocked is connected to the lowermost part of the rod unit of the deep mixing processing equipment and is installed in the underground A slurry outlet 120 connected to the slurry supply pipe 110 is installed so that the slurry can be injected during excavation or extraction, and the slurry outlet 120 has a smaller diameter air supply pipe 130 separately installed outside the slurry supply pipe 110 ) is installed internally.

도 2 내지 도 5에 도시한 본 발명의 일 실시예는 슬러리 토출구(120)가 수직의 슬러리공급관(110)에 교차되도록 굴착로드(100)의 원주방향을 따라 수평으로 설치되어 슬러리를 대략 수평방향으로 분사하는 구조의 예시로서, 상기 슬러리 토출구(120)는 슬러리공급관(110)에 연결되는 측은 슬러리공급관(110)과 동일 직경으로 이루어지고 반대쪽의 출구는 좁아지는 직경의 동심레듀사(200)로서 구성되어 굴착로드(100)를 관통하도록 설치된다. In one embodiment of the present invention shown in FIGS. 2 to 5, the slurry discharge port 120 is installed horizontally along the circumferential direction of the excavation rod 100 so as to cross the vertical slurry supply pipe 110, so that the slurry is discharged in a substantially horizontal direction As an example of a structure for spraying, the slurry outlet 120 has the same diameter as the slurry supply pipe 110 on the side connected to the slurry supply pipe 110, and the opposite outlet is a concentric reducer 200 having a narrower diameter. It is configured and installed to penetrate the drilling rod 100.

이같이 동심레듀사(200)로 구성된 슬러리 토출구(120)는 슬러리공급관(110)보다 축소되는 작은 직경의 출구를 통해 슬러리가 보다 강한 압력으로 배출되는 작용을 하게 된다. As such, the slurry outlet 120 composed of the concentric reducer 200 functions to discharge the slurry at a stronger pressure through an outlet having a smaller diameter than the slurry supply pipe 110.

여기서, 동심레듀사(200)의 출구의 크기는 입구보다 약 절반정도의 직경으로 구성되는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. Here, the size of the outlet of the concentric reducer 200 is preferably about half the diameter of the inlet, but is not necessarily limited thereto.

한편, 상기 슬러리 토출구(120)에 내입 설치된 에어공급관(130)에는 에어 및 슬러리 자동 개폐장치(300)가 설치된다. On the other hand, the air and slurry automatic opening and closing device 300 is installed in the air supply pipe 130 installed inside the slurry outlet 120.

상기 에어 및 슬러리 자동 개폐장치(300)는 에어공급관(130)과 직교되게 연결되어 슬러리 토출구(120)의 끝단까지 연장되는 에어분사관(310)과, 상기 에어분사관(310)의 내부에 에어통로(311)를 두고 삽입되어 압축공기의 공급시에 압축공기의 압력으로 전진하여 에어출구(312)를 개방하고 압축공기의 공급이 되지 않을 때 내측단의 제1스프링(313)의 압축력으로 후퇴되어 에어출구(312)를 차단하는 에어노즐(314)로 구성된다. The air and slurry automatic opening and closing device 300 includes an air injection pipe 310 connected orthogonally to the air supply pipe 130 and extending to the end of the slurry outlet 120, and air inside the air injection pipe 310 It is inserted through the passage 311 and advances with the pressure of the compressed air when compressed air is supplied to open the air outlet 312 and retreats with the compressive force of the first spring 313 at the inner end when the compressed air is not supplied. and an air nozzle 314 blocking the air outlet 312.

여기서, 상기 에어분사관(310)의 에어출구(312)는 내측에서 외측으로 확장되는 제1테이퍼면(315)이 형성되고, 또한, 에어노즐(314)의 선단부는 제1테이퍼면(315)에 대응하는 제2테이퍼면(316)이 형성되어 에어출구(312)의 차단시 제1테이퍼면(315)과 제2테이퍼면(316)의 긴밀한 밀착으로 차단 효과를 높이게 된다. Here, the air outlet 312 of the air injection pipe 310 has a first tapered surface 315 extending from the inside to the outside, and the front end of the air nozzle 314 has a first tapered surface 315 A second tapered surface 316 corresponding to is formed so that when the air outlet 312 is blocked, the first tapered surface 315 and the second tapered surface 316 come into close contact to increase the blocking effect.

또한, 상기 에어분사관(310)의 에어출구(312) 측 외주면에는 토출구를 개방하고 차단하는 개폐구(400)가 슬라이드되게 설치되어 에어분사관(310)의 외면에 끼워 연결시킨 제2스프링(410)에 의해 슬러리가 공급될 때 제2스프링(410)을 탄발시키면서 개폐구(400)를 슬라이드시켜 슬러리 토출구(120)를 개방하고, 슬러리가 공급되지 않을 때 제2스프링(410)의 복귀력으로 후퇴하여 슬러리 토출구(120)를 차단하도록 구성되어 있다. In addition, an opening and closing opening 400 for opening and blocking the discharge port is slidably installed on the outer circumferential surface of the air outlet 312 side of the air injection pipe 310, and the second spring 410 is fitted and connected to the outer surface of the air injection pipe 310. ) When the slurry is supplied, the slurry outlet 120 is opened by sliding the opening and closing port 400 while the second spring 410 is retracted, and when the slurry is not supplied, the second spring 410 retreats with the return force to block the slurry outlet 120.

즉, 에어 및 슬러리 자동 개폐장치(300)는 에어출구(312) 및 슬러리 토출구(120)를 각각 개폐하는 개폐장치가 동시에 결합 설치되어 굴착작업시 공급되는 압축공기와 슬러리를 배출 압력으로 에어출구(312)와 슬러리 토출구(120)를 동시에 개방하여 지중에 주입시키고 굴착작업을 하지 않을 때에는 자동으로 에어출구(312)와 슬러리 토출구(120)를 동시에 차단하여 역류를 방지함과 동시에 막히는 것을 방지하게 된다. That is, in the automatic air and slurry opening and closing device 300, an opening and closing device for opening and closing the air outlet 312 and the slurry outlet 120 is installed at the same time, and the compressed air and slurry supplied during the excavation work are discharged through the air outlet ( 312) and the slurry outlet 120 are opened at the same time to inject into the ground, and when the excavation work is not performed, the air outlet 312 and the slurry outlet 120 are automatically blocked at the same time to prevent reverse flow and prevent clogging at the same time. .

도 6 및 도 7은 슬러리 토출구(120)가 교반날개(101)의 하부에 수직으로 설치되어 슬러리를 지반을 향해 수직방향으로 분사하는 구조에 적용된 본 발명의 다른 실시예로서 슬러리공급관(110)에 연결시킨 동심레듀사(200)의 출구측에 이와 동일 직경으로 된 ㄱ 자 형상의 토출관(500)이 교반날개(101)의 내부로 연장되도록 연결 설치되고, 지면을 향하는 상기 토출관(500)의 수직부 내부에 에어공급관(130)을 연결한 상기 에어 및 슬러리 자동 개폐장치(300)가 설치된다. 6 and 7 show the slurry supply pipe 110 as another embodiment of the present invention applied to a structure in which the slurry outlet 120 is vertically installed at the bottom of the stirring blade 101 to spray the slurry vertically toward the ground On the outlet side of the connected concentric reducers 200, a L-shaped discharge pipe 500 having the same diameter is connected and installed so as to extend into the stirring blades 101, and the discharge pipe 500 facing the ground The air and slurry automatic opening and closing device 300 connected to the air supply pipe 130 is installed inside the vertical part of the.

따라서, 슬러리와 에어는 토출관(500)을 거쳐 수직부에 설치된 에어 및 슬러리 자동 개폐장치(300)에 의해 에어출구(312)와 슬러리 토출구(120)를 통해 지반을 향해 수직방향으로 동시에 토출되어 토사와 교반되고, 슬러리와 압축공기가 공급되지 않을 때에는 에어출구(312)와 슬러리 토출구(120)가 차단되어 역류가 방지된다. Therefore, the slurry and air are simultaneously discharged in a vertical direction toward the ground through the air outlet 312 and the slurry outlet 120 by the air and slurry automatic opening and closing device 300 installed in the vertical portion via the discharge pipe 500, The soil and sand are stirred, and when the slurry and compressed air are not supplied, the air outlet 312 and the slurry outlet 120 are blocked to prevent reverse flow.

이 구조는 슬러리 토출구(120)를 교반날개(101)에 설치하기 위해 슬러리 토출구(120)의 동심레듀사(200)에 토출관(500)을 연결하여 교반날개(101)의 내부로 유도하고 이의 수직부에 상기한 에어 및 슬러리 자동 개폐장치(300)를 설치하여 슬러리와 압축공기를 수직방향으로 토출하는 것으로 에어 및 슬러리의 자동 개폐작동은 상기한 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다. This structure connects the discharge pipe 500 to the concentric reducer 200 of the slurry outlet 120 to install the slurry outlet 120 on the agitator blade 101, and leads to the inside of the agitator blade 101. The automatic air and slurry opening and closing device 300 is installed on the vertical part to discharge the slurry and compressed air in the vertical direction. Since the automatic opening and closing operation of the air and slurry is the same as that of the above embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

이와 같은 본 발명에 따른 에어 및 슬러리 자동 개폐장치(300)의 작동을 보다 구체적으로 설명한다. The operation of the automatic air and slurry opening and closing device 300 according to the present invention will be described in more detail.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 슬러리와 에어가 토출되는 슬러리 토출구(120)는 이의 내측에 근접되게 설치된 에어 및 슬러리 자동 개페장치에 의해 개폐되는 데, 에어공급관(130)의 하단에 수평으로 연결된 에어분사관(310)의 내부에는 에어통로(311)를 두고 에어노즐(314)이 삽입되어 있으므로 에어공급관(130)으로 부터 공급되는 압축공기는 에어분사관(310)의 내부에서 에어노즐(314)과의 사이에 형성된 에어통로(311)를 통해 토출이 이루어진다. 그런데 에어노즐(314)은 내측단에 설치된 제1스프링(313)의 압축력으로 당겨져 후퇴한 상태에서 선단이 에어분사관(310)의 에어출구(312)를 차단하고 있으므로 압축공기가 공급되지 않을 때는 에어출구(312)가 개방되지 않는 반면에, 에어공급관(130)으로 부터 압축공기가 공급되면, 압축공기의 압력으로 에어노즐(314)이 제1스프링(313)의 압축력을 극복하면서 전진하여 에어출구(312)를 개방시키게 됨에 따라 압축공기의 분사가 이루어지게 된다. As shown in FIGS. 3 to 5, the slurry outlet 120 through which the slurry and air are discharged is opened and closed by an automatic air and slurry opening and closing device installed close to the inside thereof. Since the air passage 311 is placed inside the air injection pipe 310 connected to and the air nozzle 314 is inserted, the compressed air supplied from the air supply pipe 130 is supplied from the air nozzle 310 inside the air injection pipe 310. Discharge is performed through an air passage 311 formed between the air passage 314 and the air passage 311 . However, since the air nozzle 314 is pulled back by the compressive force of the first spring 313 installed at the inner end and the front end blocks the air outlet 312 of the air injection pipe 310 in a retracted state, when compressed air is not supplied While the air outlet 312 is not opened, when compressed air is supplied from the air supply pipe 130, the air nozzle 314 advances while overcoming the compressive force of the first spring 313 by the pressure of the compressed air, As the outlet 312 is opened, compressed air is sprayed.

여기서, 에어분사관(310) 선단의 에어출구(312)는 내측에서 외측으로 확장되는 제1테이퍼면(315)이 형성되고 에어노즐(314)의 선단부는 제1테이퍼면(315)에 대응하는 제2테이퍼면(316)이 형성되어 있으므로 에어출구(312)를 차단시 제1테이퍼면(315)과 제2테이퍼면(316)이 서로 긴밀하게 밀접되어 에어출구(312)를 보다 확실하게 차단함으로써 외부로 부터 이물질이 유입되는 문제는 발생하지 않게 된다. Here, the air outlet 312 at the front end of the air injection pipe 310 has a first tapered surface 315 extending from the inside to the outside, and the front end of the air nozzle 314 corresponds to the first taper surface 315. Since the second tapered surface 316 is formed, when the air outlet 312 is blocked, the first tapered surface 315 and the second tapered surface 316 are closely attached to each other to more reliably block the air outlet 312. As a result, the problem of inflow of foreign substances from the outside does not occur.

또한, 슬러리가 토출되는 토출구를 개폐하는 개폐구(400)는 에어분사관(310)의 외부에 설치한 제2스프링(410)의 압축력으로 당겨진 상태에 있으므로 토출구 역시 슬러리가 공급되지 않을 때에는 개폐구(400)에 의해 차단되어 있게 되고, 슬러리가 공급되면 슬러리의 압력으로 개폐구(400)가 전진하여 슬러리 토출구(120)를 개방시키게 됨에 따라 슬러리는 슬러리 토출구(120)를 통해 대략 수평방향으로 지중의 개량영역에 주입되며, 슬러리의 공급이 중단되면 슬러리의 압력이 가해지지 않아 개폐구(400)는 제2스프링(410)의 압축력으로 후퇴되어 슬러리 토출구(120)를 차단함으로써 토출구의 막힘을 방지하고 토사와 슬러리의 역류를 방지하게 된다. In addition, since the opening and closing opening 400 for opening and closing the outlet through which the slurry is discharged is pulled by the compressive force of the second spring 410 installed outside the air injection pipe 310, the outlet also opens and closes the outlet 400 when the slurry is not supplied. ), and when the slurry is supplied, the opening and closing port 400 advances with the pressure of the slurry to open the slurry outlet 120, so that the slurry passes through the slurry outlet 120 in a substantially horizontal direction to the underground improvement area When the supply of the slurry is stopped, the pressure of the slurry is not applied, so the opening and closing hole 400 is retracted by the compressive force of the second spring 410 to block the slurry outlet 120, thereby preventing clogging of the outlet and soil sand and slurry prevents backflow of

한편, 이와같은 압축공기와 슬러리의 공급은 1행정으로 동시에 이루어지게 되는 데, 슬러리의 주입시 슬러리는 고압의 압축에어에 의해 강한 압력으로 살포되므로 지중의 개량영역 전체에 고르게 주입되어 토사와의 교반 효과가 증대되고, 특히 압축공기가 토사 입자의 유동성을 높여 지반을 부드럽게 하므로 주변의 변위가 작아지며, 이로 인해 오거의 부하를 낮추어 기존 장치 및 장비로서 대단면 DCM 시공을 가능하게 한다. On the other hand, the supply of compressed air and slurry is performed simultaneously in one stroke. When the slurry is injected, the slurry is sprayed under strong pressure by high-pressure compressed air, so it is evenly injected throughout the improvement area of the ground and agitation with soil The effect is increased, and in particular, compressed air increases the fluidity of soil particles and softens the ground, so the displacement of the surroundings becomes small, which lowers the load on the auger, enabling large-area DCM construction as existing devices and equipment.

또한, 본 발명의 에어 및 슬러리 자동 개폐장치(300)는 내구성이 우수하고 녹이 슬지 않는 금속 소재로서 구성되므로 지중에서 작업시 쉽게 파손되지 않고 고장의 발생이 적으며 수명이 긴 장점이 있다. In addition, since the automatic air and slurry opening and closing device 300 of the present invention is made of a metal material that has excellent durability and does not rust, it is not easily damaged when working in the ground, has fewer malfunctions, and has a long lifespan.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 고안의 사상으로 부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다. In the above, one embodiment of the present invention has been described, but those skilled in the art can add, change, delete, or add elements within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. Various modifications and changes may be made to the present invention by addition or the like, which will also be included within the scope of the present invention.

100 : 굴착로드 101 : 교반날개 110 : 슬러리공급관 120 : 슬러리 토출구 130 : 에어공급관 200 : 동심레듀사 300 : 에어 및 슬러리 자동 개폐장치 310 : 에어분사관 311 : 에어통로 312 : 에어출구 313 : 제1스프링 314 : 에어노즐 315 : 제1테이퍼면 316 : 제2테이퍼면 400 : 개폐구
410 : 제2스프링 500 : 토출관
Reference Numerals 100: excavation rod 101: stirring blade 110: slurry supply pipe 120: slurry outlet 130: air supply pipe 200: concentric reducer 300: air and slurry automatic opening and closing device 310: air injection pipe 311: air passage 312: air outlet 313: first Spring 314: Air nozzle 315: First taper surface 316: Second taper surface 400: Opening and closing
410: second spring 500: discharge pipe

Claims (4)

굴착로드의 외주에 교착 설치된 다수개의 교반날개;
상기 굴착로드의 내부에 설치되어 슬러리를 주입시키는 슬러리 공급관;
상기 슬러리 공급관에 별도로 분리 설치된 에어공급관;
상기 슬러리 공급관과 에어공급관으로 공급되는 슬러리와 에어를 토출하는 슬러리 토출구; 및,
상기 슬러리 토출구의 내부에는 에어 및 슬러리의 공급시 에어출구와 슬러리 토출구를 개방하고, 에어 및 슬러리가 공급되지 않을 때 자동으로 에어출구와 슬러리 토출구를 차단하여 막힘과 역류를 방지하는 에어 및 슬러리 자동 개폐장치가 설치된 대단면 DCM 교반장치에 있어서,
상기 에어 및 슬러리 자동 개폐장치는 에어공급관과 직교되게 연결되어 토출구의 끝단까지 연장되는 에어분사관;
상기 에어분사관의 내부에 에어통로를 두고 삽입되어 에어공급시에 에어의 압력으로 전진하여 에어출구를 개방하고 에어공급이 되지 않을 때 내측단의 제1스프링의 압축력으로 후퇴되어 에어출구를 차단하는 에어노즐; 및
상기 에어분사관의 에어출구 측 외주면에 슬라이드되게 설치되고, 에어분사관의 외면에 끼워 연결시킨 제2스프링의 압축력에 의해 슬러리가 공급되지 않을 때 슬러리 토출구를 차단하고, 슬러리가 공급될 때 제2스프링을 탄발시키면서 슬러리 토출구를 개방하는 개폐구;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 대단면 DCM 교반장치의 에어 및 슬러리 토출장치.





A plurality of stirring blades interlockingly installed on the outer circumference of the excavation rod;
A slurry supply pipe installed inside the excavation rod to inject slurry;
an air supply pipe separately installed from the slurry supply pipe;
a slurry outlet for discharging the slurry and air supplied to the slurry supply pipe and the air supply pipe; and,
Inside the slurry outlet, when air and slurry are supplied, the air outlet and the slurry outlet are opened, and when air and slurry are not supplied, the air outlet and the slurry outlet are automatically closed to prevent clogging and reverse flow. Air and slurry automatic opening and closing In the single-sided DCM agitator with the device installed,
The air and slurry automatic opening and closing device includes an air injection pipe connected perpendicularly to the air supply pipe and extending to the end of the discharge port;
It is inserted with an air passage inside the air injection pipe and moves forward with air pressure when air is supplied to open the air outlet, and when air is not supplied, it is retreated by the compressive force of the first spring at the inner end to block the air outlet air nozzle; and
It is slidably installed on the outer circumferential surface of the air outlet side of the air injection pipe and blocks the slurry outlet when the slurry is not supplied by the compressive force of the second spring connected to the outer surface of the air injection pipe, and when the slurry is supplied, the second Air and slurry discharge device of a large-faced DCM agitator, characterized in that it comprises a; opening and closing opening for opening the slurry discharge port while elastically springing the spring.





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JPH0639779B2 (en) * 1988-07-25 1994-05-25 清水建設株式会社 Soft ground improvement method and equipment
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